从干细胞到基因组编辑，那么多的前沿技术占据着头条，我们很容易忘记如温度计、听诊器等简单的发明对我们生活的影响。我们也不是总能把功绩和人对应上——那些成果通常都是许多人站在前辈的肩膀上共同努力的结果。关于这些挽救生命的医学设备的发明，我们该感谢很多人。有些发明可能只是一个偶然的发现，有些发明却穷尽了发明者一生的心血，但它们都改变了我们的世界。今天我们就来看看，这些历史上伟大的医学发明背后的故事。
听诊器
雷内·兰内克
法国，1816年
这种如今不可或缺的医疗器械最初是为了避免尴尬而发明出来的。想象一下您看医生时被问到能否把耳朵放到你的胸口上听听你的心脏。很尴尬，对吧？在听诊器问世之前，医生只能这么听。
内科医生雷内·兰内克觉得这太不体面了，尤其是在有女士参与的情况下，他为此辞去工作，研究解决方案。
▲法国医师雷内·兰内克发明了听诊器，让他在给女性患者看诊时能更加体面
在看到孩子们使用空心长棍发送信号后，他想到了一种能让他在一个礼貌的距离听病人心跳的装置。他的第一个设计只有一张卷得很紧的纸，将它置于耳朵和胸部之间时，便可以放大心跳声。
他后来将他的设计转换成空心的木筒，在一端加了一个增强声音的漏斗。他用希腊语的stethos（意为胸部）和skopos（意为检查）将自己的新仪器命名为“听诊器”。
听诊器迅速流行并传遍欧洲。第一个可以弯曲的听诊器是在10年或20年后被发明出来的，在1851年，爱尔兰医生亚瑟·里尔发明了双耳听诊器，可以戴在两只耳朵上。最终在1852年，这一设计由乔治·菲利普·卡曼进行了标准化改良。
温度计
华伦海特
荷兰，1714年
人类知晓温度计的基本原理已经有数千年了，但到了18世纪才有人创造出标准化的设计。“温度计的发明者”这个称号有不少候选人，这是因为温度计不是单独发明出来的，而是在将近两千年的时间里经历不同阶段的发展而来的。公元前3世纪，居住在拜占庭的菲洛进行了第一个被记录下的实验，是关于不同温度下空气的膨胀与收缩的。他在空心球和一壶水之间连接了一根管子，当球中的空气冷却收缩时，水就会从水壶中升到管子里。
▲这个简单的系统由公元前3世纪的拜占庭物理学家记录下来，是最早的记录温度的测量方法
16世纪，伽利略和他的一位同事发明了温度计。这与菲洛的装置非常相似，不同的是管子从水中垂直升起，空心球位于顶部。还添加了秤，但是这些秤尚未标准化，而且设备也会受到气压影响。
托斯卡纳大公费迪南德二世在设计上进行了改进，发明了第一个密封玻璃温度计。这个版本使用的是填充了一定高度的有色酒精的密封圆柱。填充了空气的小玻璃泡在不同的压力下在液体中漂浮，随着温度的升高或降低而改变位置。
▲伽利略发明的温度计
不过在1714年发明第一个可靠的“现代”温度计的却是丹尼尔·加布里埃尔·华伦海特——正是以他名字命名的华氏温标。
这种温度计使用汞代替水或酒精。这提供了更精准的衡量标准，并且在接下来的几个世纪中成为标准设计。
皮下注射器
查尔斯·普拉瓦兹或
亚历山大·伍德（争议）
法国/苏格兰，1850年代
得益于皮下注射针筒的使用，药品可以被快速、安全地施用。皮下（意为“在皮肤下”）注射器用于将物质注入体内或从体内提取液体。它包含一根非常细的中空的针，还有一个注射器和它连在一起。
现代针头防止污染的设计通常有两种：第一，它们光滑到匪夷所思的表面可以防止细菌黏附其上；第二，它们锋利到匪夷所思的地步，可以确保留下最小的针孔，从而减少感染的机会。不过，注射器也不是从一开始就这么高科技的。
克里斯托弗·雷恩是17世纪率先使用皮下注射针头进行手术的人，他用动物膀胱当注射器，用鹅毛笔做针头。直到1844年爱尔兰医师弗朗西斯·林德发明空心针之后，无切口注射才得以进行。
法国人查尔斯·普拉瓦兹采用了他的设计并进行改造，做出了一种由螺丝操作控制注射物的剂量的皮下注射器。
注射器通体用银制成。在差不多同一时间的苏格兰，亚历山大·伍德正在开发自己的皮下注射针头，他可以说是将注射术作为一项医学技术普及的功臣。
▲查尔斯·普拉瓦兹皮下注射器通常被认为是最先被发明出来的皮下注射器
到了1944年，钱斯兄弟公司位于伯明翰的玻璃厂开始生产首批全玻璃注射器，十年之后，基于灭菌的考虑，新西兰的一位发明家柯林·默多克申请了一次性塑料注射器的专利。
起搏器
威尔逊·格雷特巴奇
美国，1956年
起搏器，一个偶然的发明，由于担心医生会用其扰乱自然规律，差点没能成功投放市场。
起搏器的起源可追溯至19世纪，当时苏格兰生理学家约翰·亚历山大·麦克威廉发现对人的心脏施以电脉冲可以强制肌肉收缩和泵血。在1920年代，使用这种技术的设备被用来复活死胎，在1932年，美国人阿尔伯特·海曼发明了带有手摇马达版本的起搏器。
然而由于公众认为他那是在通过“复活死者”来扰乱自然规律，他的发明从没正式发表过。在1950年代，有人创造出外部起搏设备，但这些设备非常笨重，通常需要电源。
▲在威尔逊·格雷特巴奇的发明之前，起搏器只能佩戴在外部
我们所知的起搏器要到1956年才被发明出来。美国工程师威尔逊·格雷特巴奇在制作用来记录心音的振荡器时，不小心装错了电阻器。结果它开始发出与跳动的心脏无异的规则电脉冲。
他意识到自己的发明可以用来帮助患病的心脏保持正常心率，因此在接下来的两年中，他将自己的设计优化成由电池和电阻组成的袖珍部件。
▲一位科学家将起搏器的组件组装在一起
1960年，它被植入了一名人类患者——一位77岁的男人体内，他在此后又活了18个月。该项发明获得了专利，同时威尔逊·格雷特巴奇有限公司（现在的整数控股公司）创立，该公司至今仍在生产起搏器。
显微镜
汉斯
扎卡里亚斯·扬森（争议）
荷兰，1590年代
借助显微镜的发明，一个崭新的细胞和微生物世界在我们眼前蓦然展开。几千年来，人们只能看到至少有头发粗的物体。古代文明曾经测验过水的光学特性，公元前3000年发明了玻璃，但直到13世纪发明了透镜，简单的显微镜才首次被使用。它基本上就是放大镜，由单个透镜组成，主要用来查看微小的昆虫。它又被称为“跳蚤透镜”。不过我们谈论的显微镜，实际上是“复合显微镜”——是由通过空心管连接的多个透镜组成的。在离样品近的一端，有一个物镜，会生成首次放大的图像，在另一端是目镜，可放大首次放大的图像。
▲罗伯特·胡克使用的17世纪复合显微镜，他最先把这种设备用于科研用途
围绕着荷兰的眼镜制造中心的几个人都声称自己是复合显微镜的发明者，尤其是父子二人组汉斯和扎卡里亚斯，以及他们的竞争对手汉斯·利珀普西，后者在1608年申请了第一项望远镜专利。
1650年，荷兰外交官威廉·鲍雷尔写信给法国国王的医生，告知他詹森斯早在1590年代的发明。
▲詹森斯显微镜的复制品，该显微镜主要由通过空心管连接的两个透镜组成
詹森斯显微镜仍然存在，其历史可以追溯到1595年，它可以将图像放大到物品真实大小的9倍。
X射线
威廉·康拉德·伦琴
德国，1895年
这一意外发现改变了世界各地医生——以及鞋匠的生活。伦琴教授以阴极射线管（装有电子枪的玻璃真空管）的实验而闻名。当电子撞击到电子管另一端的荧光屏时，它会亮起，通过控制电子撞击的位置可以制作图像。在他的一次实验中，他发现尽管已经用硬纸板覆盖了试管阻止光漏出，在距离管子几英尺以外的材料上还是会产生荧光。他意识到这里正在产生一种可以穿透重磅纸的新型射线。
▲威廉·康拉德·伦琴
为了研究这种他称为“X射线”的射线的多种特性，在接下来的几周里他几乎没有离开实验室。
他发现这种射线能穿过人体组织，但是不能穿过骨骼和金属。1895年末，他拍下了第一张使用X射线的人体部位照片——拍的是他妻子的手。在宣布他的发现的一个月内，就照出了几张使用这种射线生成的照片被外科医生用来协助他们的工作。
▲这是有史以来第一张X射线照片——伦琴夫人的手
到1920年代，X射线机已在鞋店中用来试鞋。然而到了1950年代，出于对X射线危害的担忧，这种做法已不再使用， 不过至今我们仍在医疗应用中使用X射线。
心电图
威廉·埃因托芬
荷兰，1903年
现在我们知道这是一台可以把心脏电活动显示为波峰与波谷的医疗设备，但心电图不是从一开始就能如此准确地记录心脏的活动的。
动物电（galvanism）是1786年由意大利科学家路易吉·加尔瓦尼在对死青蛙进行实验后发现的。他观察到同时用铜探针和金属接触青蛙腿时，它们会抽搐，仿佛产生了一股电流。
▲路易吉·加尔瓦尼19世纪，卡洛·马特奇以路易吉的工作为基础，成为第一个检测心脏电活动的人。然而，这种微小的电流很难记录和测量。英国生理学家奥古斯都·德西·沃勒解决了这个问题，他用利普曼静电计创造出世界上第一台ECG机器。这台设备上有一根汞柱——一种导电液体。当来自心脏的电流传来时，会让汞在管子里跃升。这样的变化在当时可以使用显微镜观察并拍下照片。这台机器在当时非常不准确且笨重，但一位名叫威廉·埃因托芬的荷兰人亲眼看到了它的实际运作后辞职并投入到实用ECG机的研发与生产中。
▲第一台ECG机器要求患者将四肢浸入生理盐水中
他使用的是他在1901年发明的弦型电流计，再加上一辆旋转自行车。他的第一台原型机重达270公斤，要5个人来操作，且需要将患者浸入一桶导电的生理盐水中。但结果是惊人的。多年来，随着电极的发展，他对自己的设计不断进行改进，最终摆脱了生理盐水的操作。威廉·埃因托芬的实用ECG机成了诊断心脏病的无价之宝，在1942年，他被授予诺贝尔奖。本文内容摘选自《人类健康史》
《人类健康史》
[英] 艾米·贝斯特 编著
定价：68.00
中国画报出版社
出版时间：2021.4
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